CN201927469U - 一种电子式电压互感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电子式电压互感器，串联于高压母线与公共接地端之间，用于监测高压母线的电压信息并传送给机车的控制单元，包括：绝缘外壳(7)固定于底座(6)上，高压臂电阻(1)的一端通过设于绝缘外壳(7)上的高压电极接线柱与高压母线连接，其另一端通过低压臂电阻(2)与公共接地端连接；保护装置(4)和电压信号处理单元(5)均并联于低压臂电阻(2)的两端；航空插座(3)与电压信号处理单元(5)连接，并通过电压信号处理单元(5)监测高压母线电压信息，再传送给机车的控制单元。本实用新型实施例实现避免了谐振损坏电压互感器，并能够在精确监测到高压母线的电压信息后，直接通知给机车的控制单元。
Description
技术领域
本实用新型涉及电压互感器领域，尤其涉及一种电子式电压互感器。
背景技术
随着电气化铁路的发展，铁路设施对电压互感器的性能要求越来越高。目前，现有机车大多使用电磁式电压互感器来监测接触网(接触网一般为高压母线)的电压。但电磁式电压互感器存在着如下的缺点：a、电磁式电压互感器的主要部件包括铁芯，铁芯容易产生谐振，因而可能造成整个电磁式电压互感器的损坏；b、由于铁芯是电磁式电压互感器的必备部件，所以电磁式电压互感器的体积较大、成本较高、不易于安装；c、由于电磁式电压互感器的二次绕组侧输出电压一般为100v，所以不能直接与机车的控制单元直接相连，需要连接其他辅助设备。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种结构简单、可靠性强、易于安装的电子式电压互感器，以便于避免由于谐振原因造成的电压互感器损坏，并能在精确监测到高压母线的电压信息后，直接通知给机车的控制单元。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
一种电子式电压互感器，串联于高压母线与公共接地端之间，用于监测高压母线的电压信息并传送给机车的控制单元，其具体结构包括：高压臂电阻1、低压臂电阻2、航空插座3、保护装置4、电压信号处理单元5、底座6和绝缘外壳7；
所述的绝缘外壳7与底座6连接固定，从而形成一个封闭的空腔；所述的高压臂电阻1和低压臂电阻2均设于该空腔的内部；
所述的绝缘外壳7上设有高压电极接线柱8，所述的底座6上设有低压电极接线柱9；高压臂电阻1的一端通过高压电极接线柱8与高压母线连接，其另一端与低压臂电阻2的一端连接；低压臂电阻2的另一端通过低压电极接线柱9与公共接地端连接；
所述的航空插座3、保护装置4和电压信号处理单元5均设于底座6上；保护装置4和电压信号处理单元5均并联于低压臂电阻2的两端；航空插座3与电压信号处理单元5连接，并通过电压信号处理单元5监测高压母线电压信息，再传送给机车的控制单元。
优选地，所述的电压信号处理单元5包括依次相连的滤波电路、信号采集电路、模数转换电路、数模转换电路、负载驱动电路和恒流驱动电路。
优选地，所述的高压臂电阻1、低压臂电阻2、保护装置4和底座6均由环氧树脂浇注于一体。
优选地，所述的绝缘外壳7为树脂材料。
优选地，所述的航空插座3和电压信号处理单元5均通过螺栓固定在底座6上。
由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，本实用新型实施例提供的电子式电压互感器采用高压臂电阻1和低压臂电阻2串联于高压母线和公共接地端之间进行分压，又通过并联于低压臂电阻2两端的电压信号处理单元5监测高压母线的电压信息，并通过航空插座3将该信息直接传送给机车的控制单元，从而简化了组成结构、增强了装置的可靠性；由于该电压互感器未使用铁芯结构，所以不仅降低了生产成本、减小了装置的重量和体积、方便了安装和使用，而且避免了由于铁芯谐振原因造成的电压互感器损坏。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本实用新型实施例提供的电子式电压互感器的结构示意图一；
图2为本实用新型实施例提供的电子式电压互感器的结构示意图二；
图3为本实用新型实施例提供的电子式电压互感器的结构示意图三。
具体实施方式
下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。
下面将结合附图对本实用新型实施例作进一步地详细描述。
实施例一
如图1、图2和图3所示，一种电子式电压互感器，串联于高压母线与公共接地端之间，用于监测高压母线的电压信息并传送给机车的控制单元，其具体实现结构可以包括：高压臂电阻1、低压臂电阻2、航空插座3、保护装置4、电压信号处理单元5、底座6和绝缘外壳7；
绝缘外壳7固定于底座6上，从而形成一个封闭的空腔；所述的高压臂电阻1和低压臂电阻2均设于该空腔的内部；
绝缘外壳7上设有高压电极接线柱8，底座6上设有低压电极接线柱9；高压臂电阻1的一端通过高压电极接线柱8与高压母线连接，其另一端与低压臂电阻2的一端连接；低压臂电阻2的另一端通过低压电极接线柱9与公共接地端连接；
航空插座3、保护装置4和电压信号处理单元5均设于底座6上；相应的保护装置4和电压信号处理单元5均并联于低压臂电阻2的两端；相应的航空插座3与电压信号处理单元5连接，并通过电压信号处理单元5监测高压母线电压信息，再传送给机车的控制单元。
其中，在实际使用中，相应的高压臂电阻1、低压臂电阻2、保护装置4和底座6最好由环氧树脂浇注于一体；相应的绝缘外壳7最好选用树脂材料制成。相应的航空插座3和电压信号处理单元5最好通过螺栓固定在底座6上。
具体地，如图3所示，相应的电压信号处理单元5可以包括依次相连的滤波电路、信号采集电路、模数转换电路、数模转换电路、负载驱动电路和恒流驱动电路；相应的电压信号依次经过滤波电路、信号采集电路、模数转换电路、数模转换电路、负载驱动电路和恒流驱动电路后，转变为电流信号输出。
进一步地，在实际的铁路生产运营中，接触网一般为25KV的高压母线，也就是说，当电压互感器串联在高压母线与公共接地端时，高压电极接线柱8的电压为25KV；在经过高压臂电阻1和低压臂电阻2的分压后，得到低压臂电阻2两端的电压为4V；该4V电压信号进入到与低压臂电阻2并联的电压信号处理单元5，依次经过滤波电路、信号采集电路、模数转换电路、数模转换电路、负载驱动电路和恒流驱动电路的处理后，转化为与该4V电压信号成线性比例的电流信号并输出到航空插座3；该电流信号通过与航空插座3连接的屏蔽电缆(该屏蔽电缆的长度一般在0m至50m之间)输出到机车的控制单元，从而机车的控制单元可以根据该信号进行相应的处理。相应的保护装置4并联于低压臂电阻2的两端，可以在高压臂电阻1被击穿或低压臂电阻2开路时确保低压臂电阻2的输出端不会出现高电压，从而保护电压信号处理单元5和操作人员的安全。
需要说明的是，由于高压臂电阻1和低压臂电阻2的阻抗较高，故携带负载能力较差；为确保该装置检测电压的精度，相应的电压信号处理单元5具有较高的输入阻抗。该电子式电压互感器可以比电磁式电压互感器的测量范围更广，且精度可以达到±0.2程度。
可见，本实用新型实施例采用高压臂电阻1和低压臂电阻2串联于高压母线和公共接地端之间进行分压，又通过并联于低压臂电阻2两端的电压信号处理单元5监测高压母线的电压信息，并通过航空插座3将该信息直接传送给机车的控制单元，从而简化了组成结构、增强了装置的可靠性；由于该电压互感器未使用铁芯结构，所以不仅降低了生产成本、减小了装置的重量和体积、方便了安装和使用，而且避免了由于铁芯谐振原因造成的电压互感器损坏。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (5)
1.一种电子式电压互感器，串联于高压母线与公共接地端之间，用于监测高压母线的电压信息并传送给机车的控制单元，其特征在于，包括：高压臂电阻(1)、低压臂电阻(2)、航空插座(3)、保护装置(4)、电压信号处理单元(5)、底座(6)和绝缘外壳(7)；
所述的绝缘外壳(7)与底座(6)连接固定，从而形成一个封闭的空腔；所述的高压臂电阻(1)和低压臂电阻(2)均设于该空腔的内部；
所述的绝缘外壳(7)上设有高压电极接线柱(8)，所述的底座(6)上设有低压电极接线柱(9)；高压臂电阻(1)的一端通过高压电极接线柱(8)与高压母线连接，其另一端与低压臂电阻(2)的一端连接；低压臂电阻(2)的另一端通过低压电极接线柱(9)与公共接地端连接；
所述的航空插座(3)、保护装置(4)和电压信号处理单元(5)均设于底座(6)上；保护装置(4)和电压信号处理单元(5)均并联于低压臂电阻(2)的两端；航空插座(3)与电压信号处理单元(5)连接，并通过电压信号处理单元(5)监测高压母线电压信息，再传送给机车的控制单元。
2.根据权利要求1或2所述的电子式电压互感器，其特征在于，所述的电压信号处理单元(5)包括依次相连的滤波电路、信号采集电路、模数转换电路、数模转换电路、负载驱动电路和恒流驱动电路。
3.根据权利要求1或2所述的电子式电压互感器，其特征在于，所述的高压臂电阻(1)、低压臂电阻(2)、保护装置(4)和底座(6)均由环氧树脂浇注于一体。
4.根据权利要求1或2所述的电子式电压互感器，其特征在于，所述的绝缘外壳(7)为树脂材料。
5.根据权利要求1或2所述的电子式电压互感器，其特征在于，所述的航空插座(3)和电压信号处理单元(5)均通过螺栓固定在底座(6)上。
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2010
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